NOMBRES - Curiosités, théorie et usages

 

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TEMPS

 

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DURÉES

 

Glossaire

Temps

 

 

INDEX

 

Temps

 

Sciences

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Heure

 

Sommaire de cette page

>>> Jour sidéral

>>> Jour solaire moyen

>>> Jour solaire vrai

>>> Comparaison

 

>>> Équation du temps

>>> Jour au Moyen Âge

>>> Jours et nuits

>>> Cycle nycthémère

>>> Journée humaine

 

Alternance jour-nuit et ensoleillement de la Terre.

Animation sur le site Figures animées pour la physique >>>

 

 

 

 

Le médecin à son patient: j'ai deux mauvaises nouvelles

-         la première c'est que vous en avez plus que pour quarante-huit heures

-          La seconde c'est que j'ai oublié de vous le dire hier!

Les filles sans lendemain, c'est fini! J'attendrai deux jours.

Franc Dubosc

La semaine du travailleur à sept jours. Celle du paresseux à sept demains.

Je n'ai jamais compris pourquoi, une fois par mois, les femmes sont détraquées durant trente jours.

Voir Pensées & humour

 

 

 

JOUR

 

Durée 24 heures en gros. En fait un tout peu moins pour les astres. Beaucoup plus pour l'organisme humain.

 

Astronomie

Rotation de la Terre sur son axe              JOUR

Révolution de la Terre autour du Soleil  ANNÉE

 

Midi

Choix du moment où le soleil est à son maximum (ombre minimale du bâton – point culminant), car c'est un instant plus facile à mesurer que le lever ou le coucher du soleil.

 

Dies

Jour de 24 heures en latin, à l'origine du "di" de nos jours de la semaine. Dies noctesque: jour et nuit.

Diurnus: diurne par déformations successives à donné jor, jaur puis jour; giorno en italien.

 

Proverbes

*    À chaque jour suffit sa peine, suffit son mal.

*    Demain il sera jour.

*    Les jours se suivent et ne se ressemblent pas.

*    Cela est long comme un jour sans pain.

*    Le jour où les poules auront des dents …

*    Le jour où la pluie viendra nous serons, toi et moi, les plus riches du monde (chanson de Gilbert Bécaud)

*    Ne pas remettre au lendemain ce que l'on peut faire le jour même.

*    La procrastination est l'art de toujours rester à hier.

Voir Proverbes

 

 

Toujours en "vision": deux manières de "voir"

FIXE: Je regarde la maison et je fais un tour complet: tour sidéral.

MOBILE: Je regarde une voiture qui passe et je fais un tour. Il me faut en faire un peu plus pour continuer à voir la voiture.

 

 

Phénomène semblable avec la Terre et le Soleil qui conduisent à considérer deux types de jour:

 

 

Le jour "fixe" ou jour sidéral

 

Rotation de la Terre par rapport à une étoile lointaine.

 

Angle de 360°

 

Sa durée est fixe: 23,9 … h

 

Le jour "mobile" ou jour solaire

 

Terre en mouvement sur son orbite autour du Soleil.

 

Sa durée varie et on l'appelle jour solaire vrai.

 

Angle > 360° pour retrouver la "vision" du Soleil.

 

On définit un jour solaire moyen : 24 h

C'est elle que nous utilisons tous les jours.

 

Voir Analogie du train

 

 

JOUR SIDÉRAL

 

Un jour sidéral  =

=

23, 9344… h

23 h 56 min 4… s

En bref

Durée de rotation de la Terre dans un repère fixe (étoiles lointaines).

La Terre exécute effectivement un tour complet (360°).

Voir Explications et illustration / Pendule de Foucault

 

 

Autrefois …

Initialement, la Terre tournait sur elle-même en 10 heures.

Il y a 600 millions d'années, la journée durait 22 heures environ.

 

 

JOUR SOLAIRE MOYEN

 

Jour solaire moyen = moyenne annuelle du jour solaire vrai.

 

Voir Calcul et analemme / Parabole 86 400 

Autres correspondances de durées

 

 

 

 

Jour solaire vrai

 

Jour solaire vrai : temps qui s'écoule entre deux passages du Soleil* dans le plan d'un même méridien** terrestre.

* en fait: du centre du disque solaire

** plan qui "coupe" la Terre du nord au sud, qui passe par les pôles.

 

On dit que la terre exécute alors une révolution synodique.

 

Leur durée varie de 23 h 59 min 39 s à 24 h 0 min 30 s. Deux types de raisons à cela. L'une qui tient à la progression de la Terre pendant sa rotation et l'autre, un peu plus subtile, qui résulte du mouvement apparent du Soleil

*       la variation de la vitesse de la Terre sur son orbite elliptique (loi de Kepler):

La Terre est au plus près du Soleil (périhélie) le 2 janvier. Plus proche, elle va plus vite! Pour s'en souvenir: elle se dépêche car elle a froid!

Conséquence: la terre doit tourner un peu plus pour se retrouver en même vision du Soleil. Alors, la durée qui sépare deux midis vrais est plus grande en hiver qu'en été.

On parle de "l'équation du centre"

 

*       l'inclinaison de l'écliptique sur l'équateur.

La course du Soleil sur sa trajectoire apparente (l'écliptique), située dans un plan différent de celui de l'équateur. Il y a un angle de 23° 26' entre les deux.  Ce fait induit un petit déplacement quotidien du Soleil. La Terre doit avancer un petit peu plus pour rattraper le Soleil.

On parle de "réduction à l'équateur" ou "équation des équinoxes".

 

La somme de ces deux composantes, représentant l'écart entre le jour vrai et le jour solaire moyen, est appelée "l'équation du temps".

Cette équation en un lieu donné peut être représenté par une courbe en forme de huit (analemme).

 

Note: Sur un cadran solaire on trouve parfois une courbe en huit, avec le même nom, qui représente la projection de la sphère céleste sur le plan méridien.

 

Vocabulaire: Le terme équation en astronomie (autrefois) désignait une correction. Valeur algébrique à ajouter pour passer d'une moyenne à une valeur exacte.

 

 

 

Cadran solaire

SUM SI SOL SIT

Je ne suis que si le soleil est là

 

 

 

Jour solaire et jour sidéral

 

L'amplitude de l'écart est en gros de 30 minutes dans l'année. D'un jour à l'autre la différence est faible (< ½ minute). Mais, c'est la succession de jours excédentaires ou de jours déficitaires qui explique cet écart de plus ou moins un quart d'heure.

 

Retard maximum

Écart

Avance maximum

Vers le 12 février

 

Vers le 3 novembre

- 14 min 6 s

 

+ 16 min 33 s

 

30 min 45 s

 

 

Exact

Il y a coïncidence entre jour légal (moyen) et jour réel (solaire) que pour quatre jours par an.

 

Coïncidences

16 avril

14 juin

1er septembre

25 décembre

 

Montres

Certaines montres dites à complications donne l'équation du temps. Un cadran matérialise la divergence du temps solaire moyen par rapport au temps solaire vrai. Invention qui remonte à la fin du XIIe siècle. Très difficile à réaliser. De telles montres sont très rares.

 

 

 

Équation du temps

 

 

Équation du centre

& Approximation

 

 

C = – 7,659 sin J

 

Réduction à l'équateur

& Approximation

 

 

R = 9,863  sin (2J + 3,5932)

 

Équation du temps

& Approximation

 

 

E = – 7,659 sin J + 9,863  sin (2J + 3,5932)

 

 

 

Graphique Maple des trois courbes: E en jaune, C en rouge et R en vert.

 

 

Au Moyen âge

L'année commençait:

France:         Pâques

Angleterre:    25 mars

Allemagne :   Noël

Voir Heures du jour au Moyen-Âge / Calendriers

 

 

Jours et nuits

 

 

Lever et coucher du Soleil 

*    La durée des jours, comparés aux nuits, s’allonge le soir plus rapidement que le matin.

*    Pourtant la course du soleil est bel et bien symétrique

Que se passe-t-il ?

*    Ceci est dû au décalage régulier du midi solaire,
non compensée par un midi légal qui reste fixe.

 

Exemple à Paris en 2000

 

Lever

Midi soleil

/ midi légal

Coucher

Allongement

du jour

1er janvier

7 h 44

12 h 03

17 h 04

 

1er février

7 h 22

12 h 13’ 30’’

17 h 47

 

Écart

22 min

10 min 30 s

43 min

65 min

Par rapport au midi solaire

32 min 30 s

0

32min 30 s

 

Écart maximum en 2 000

 

14 février

 

 

 

 

 

CYCLEVocabulaire

 

 

*       Circadien: processus biologiques qui se répètent en environ 24 heures. Du latin environ un jour (circa diem). Ex: sommeil, température corporelle, capacités intellectuelles

Ultradiens: rythme inférieur à 20 heures. Fréquence plus grande que celle du rythme circadien. Cycle du sommeil, respiration, miction, défecation.

Infradiens: rythme supérieur à 28 heures: croissance, gestation, migration.

Septénaires: une fois par semaine environ.

Séléniens: tous les 28 jours.

Circamensuels: une fois par mois.

 

*       Nycthémère: rythme du jour et de la nuit sur 24 heures.

*       Nycthémère (masculin) (grec nux, nuktos, nuit, et hêmera, jour).
Durée de vingt-quatre heures, comportant un jour et une nuit.
Le nycthémère est une unité physiologique de temps, comprenant, pour l'homme et pour la plupart des animaux, une période de veille et une période de sommeil.

*       Nycthéméral: Du nycthémère, qui a la durée du nycthémère. Rythme nycthéméral.

*       Nyctalope: qui voit la nuit.

*       Nyctalopie: faculté de voir la nuit que l'on observe chez certains animaux et chez certains individus atteints de troubles visuels.

*       Nycturie: élimination urinaire à prédominance nocturne

 

*       Chronobiologie: étude de l’organisation temporelle des êtres vivants, des mécanismes de régulation et des altérations possibles.

*       Rythme biologique: variation périodique ou cyclique d’une fonction particulière d’un être vivant: physiologique, biochimique ou comportemental.

*       Rythme exogène: alternance jour-nuit, horaires des repas, rythmes sociaux.

*       Rythme endogène: rythme biologique qui sont l'expression de gènes dits horloge. Thermorégulation circadienne, rythme du sommeil (presque continu chez le bébé et passage progressif à l'alternance veille-sommeil selon le rythme circadien).

 

Base de l’horloge biologique :

*      Le NSC (noyaux supra-chiasmatiques) est un véritable oscillateur des fonctions neurovégétatives. Il délivre de façon répétitive l’ensemble de ses informations selon un programme préétabli sur une durée de 24,8 à 24,2 heures en l’absence de toute information extérieure.

*      La glande pinéale ou épiphyse sécrète la mélatonine. Cette sécrétion est directement liée à l’exposition lumineuse. Elle commence avec la nuit et finit quand le jour se lève. Importance du rôle synchronisateur de la lumière.

 

Voir DicoCulture

 

 

Journée humaine

 

*    Notre pendule interne est calée sur un peu plus d'un jour solaire: 24 heures plus de 10 à 15 minutes selon les personnes.

*    Ceux à cycle court ont tendance à se coucher et à se lever tôt. C'est l'inverse pour ceux à cycle long. Ils sont du soir.

 

*    Ce sont des gènes qui comptent en s'activant et en s'inhibant à la manière d'u compteur numérique (vue de loin!).

 

*    Tous les jours, cette pendule est resynchronisée sur 24 heures par la lumière du jour et, modernité oblige, tous les rythmes quotidiens, à commencer par celui du réveille-matin.

 

*    En cas de décalage-horaire, on dit qu'il faut une journée pour rattraper une heure de décalage.
 

 

Expérience personnelle

La règle énoncée ci-dessus me semble très approximative pour les voyages d'affaires. L'état de fatigue dépend du décalage horaire, mais aussi du sommeil plus ou moins approximatif en avion.

De mon expérience, le sens est-ouest ou inverse importe peu. Une fois sur place, le rythme de travail l'emporte. Et, c'est au retour que le tonus lâche et impose un repos.

Dans le cas de déplacements courts, mieux vaut, autant que possible, garder son rythme. Par contre, pour un séjour plus long, il est tout à fait vrai qu'il faut, tout de suite et quelle que soit la fatigue, s'adapter au rythme local.

Une anecdote: en rentrant en France suite à un déplacement très intensif en Australie, je me suis mis au lit à 5 heures de l'après-midi et me suis réveillé le lendemain dans l'après-midi … suite à un coup de téléphone de mon épouse.

Moralité: le recalage horaire est un phénomène complexe, sans doute propre à chaque individu.

 

 

 

Numéro de la journée dans l'année (non bissextile)

 

 

 

 

 

 

Suite

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DicoNombre

*    Nombre 24,93 – Jour sidéral

*    Nombre 24 – Jour solaire

Sites

*    PGJ - Utilitaires – Conversion des jours en fractions etc.

*      Jour solaireAstronomia

*    La mesure du temps et l'équation du temps (pdf)

*    Cours d'astronomie fondamentale (pdf –diapos) – G. Jasniewicz – Planétarium Galilée de Montpellier

*    Jour – Signification, historique du mot – Littré

*    Équation du temps – Wikipédia; animations sur la version anglaise

*    Equation of time – Murray Bourne

Cette page

http://villemin.gerard.free.fr/Scienmod/Jour.htm